การวิเคราะห์สาเหตุและมาตรการแก้ไขความเสียหายของแผ่นไดอะแฟรมโลหะในคอมเพรสเซอร์แบบไดอะแฟรม

เชิงนามธรรมหนึ่งในส่วนประกอบของคอมเพรสเซอร์แบบไดอะแฟรมคือไดอะแฟรมโลหะ ซึ่งส่งผลต่อระยะเวลาการทำงานของคอมเพรสเซอร์ และเกี่ยวข้องกับอายุการใช้งานของเครื่องจักรแบบไดอะแฟรม บทความนี้จะสำรวจปัจจัยหลักที่ทำให้ไดอะแฟรมเสียหายในคอมเพรสเซอร์แบบไดอะแฟรม และวิธีการยืดอายุการใช้งานของไดอะแฟรมโลหะของคอมเพรสเซอร์แบบไดอะแฟรม โดยการตรวจสอบสภาพการทำงานของคอมเพรสเซอร์ในวงจรทดสอบ วัสดุของไดอะแฟรมโลหะ และระบบน้ำมันไฮดรอลิกของคอมเพรสเซอร์

คำสำคัญ: คอมเพรสเซอร์แบบไดอะแฟรม; ไดอะแฟรมโลหะ; การวิเคราะห์สาเหตุ; มาตรการแก้ไข

ไดอะแฟรมของคอมเพรสเซอร์แบบไดอะแฟรมมีหน้าที่หลักในการทำงานกับก๊าซ เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการส่งผ่านและการอัดก๊าซ

ไดอะแฟรมเป็นส่วนประกอบที่ใช้งานมากที่สุดในการทำงานของคอมเพรสเซอร์ ข้อกำหนดสำหรับไดอะแฟรมวัสดุเข้มงวดมากแผ่นไดอะแฟรมต้องมีความยืดหยุ่นและทนทานต่อความล้าที่ดี เพื่อยืดอายุการใช้งาน การฉีกขาดของแผ่นไดอะแฟรมส่วนใหญ่เกิดจากการเลือกแผ่นไดอะแฟรมที่ไม่เหมาะสมและเทคโนโลยีการใช้งานที่ไม่ถูกต้องระหว่างการทำงาน

คอมเพรสเซอร์แบบไดอะแฟรมในโรงงานเคมีมีข้อกำหนดด้านความปลอดภัยที่เข้มงวดกว่า นอกเหนือจากการตอบสนองความต้องการในการใช้งานประจำวันแล้ว ไดอะแฟรมที่เลือกใช้จะต้องคำนึงถึงความปลอดภัยอย่างครบถ้วนด้วย ส่วนประกอบของโมดูลโลหะแคดเมียมมีหน้าที่แยกก๊าซกระบวนการออกจากน้ำมันไฮดรอลิกและน้ำมันหล่อลื่น และเพื่อให้มั่นใจในความสะอาดของก๊าซอัด

1. การวิเคราะห์ความเสียหายของไดอะแฟรมคอมเพรสเซอร์

คอมเพรสเซอร์แบบไดอะแฟรมโลหะเป็นคอมเพรสเซอร์แบบไดอะแฟรมแบบลูกสูบ ในระหว่างการทำงานปกติของคอมเพรสเซอร์ ของเหลวในกระบอกสูบจะถูกขับเคลื่อนโดยไดอะแฟรม ความเสียหายของไดอะแฟรมภายในคอมเพรสเซอร์แบบไดอะแฟรมมีอยู่ 3 ประเภท

①เมื่อแรงดันหัวเมมเบรนสูงเกินไป ระบบจะเข้าสู่สถานะปิดการทำงานด้วยค่าอินเตอร์ล็อกสูง ในกรณีที่เกิดความผิดพลาด แรงดันที่ทางออกของคอมเพรสเซอร์จะสูงถึงระดับที่ค่าอินเตอร์ล็อกสูงสามารถทนได้ และอินเตอร์ล็อกจะหยุดทำงาน

②แรงดันที่ทางออกของคอมเพรสเซอร์ต่ำกว่าค่าแรงดันที่ตั้งไว้ และปฏิกิริยาจะหยุดลงเนื่องจากสารเริ่มต้นถูกฉีดเข้าไปไม่เพียงพอ เมื่อแรงดันของคอมเพรสเซอร์ลดลง ในขณะเดียวกัน ตำแหน่งวาล์วของวาล์วควบคุมแรงดันที่ทางออกจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น ตำแหน่งวาล์วจะสูญเสียประสิทธิภาพในการควบคุมและถึงค่าที่กำหนด100%เมื่อความดันขาออกต่ำกว่าความดันที่กำหนดไว้ (หน่วยเป็น MPa) ปฏิกิริยาการทำงานของเครื่องจะได้รับผลกระทบ และอาจถึงขั้นหยุดทำงานได้

③เมื่อไดอะแฟรมทำงานในโหมดโซ่ มันจะทำให้โซ่หยุดทำงาน เนื่องจากคอมเพรสเซอร์ถูกติดตั้งและใช้งานมาโดยตลอด จึงอยู่ในโหมดการทำงานปกติ แต่เนื่องจากคอมเพรสเซอร์ที่เลือกใช้นั้นเป็นอุปกรณ์ทดลอง จึงมีสถานะการเริ่มต้นและหยุดทำงานของคอมเพรสเซอร์หลายสถานะ และสภาวะการทำงานของไดอะแฟรมก็ซับซ้อนมากขึ้นเมื่อทำการทดลอง จากการใช้งานในระยะยาว พบว่าอายุการใช้งานของไดอะแฟรมโลหะเหลือน้อยกว่าครึ่งหนึ่งของอายุการใช้งานในสภาวะการทำงานปกติ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง อายุการใช้งานของไดอะแฟรมอัดแรงดันขั้นที่สองของคอมเพรสเซอร์นั้นสั้นมาก และไดอะแฟรมด้านน้ำมันของคอมเพรสเซอร์จะเสียหายอย่างรุนแรงในฤดูหนาว ไดอะแฟรมของคอมเพรสเซอร์มักจะเสียหาย และในที่สุดก็ทำให้ต้องหยุดทำงานและตรวจสอบบ่อยครั้งระหว่างการทดสอบ ซึ่งก่อให้เกิดความไม่สะดวกเป็นอย่างมาก

1. แผ่นไดอะแฟรมของคอมเพรสเซอร์ปรากฏขึ้น และความเสียหายก่อนกำหนดมีลักษณะดังต่อไปนี้

1.1 อุณหภูมิน้ำมันคอมเพรสเซอร์ต่ำเกินไป

เมื่ออุณหภูมิต่ำกว่าจุดเยือกแข็งในฤดูหนาว ความหนืดของน้ำมันไฮดรอลิกจะสูงกว่าในระหว่างการทำงานปกติ อุปกรณ์ท่อวงจรนำร่องของคอมเพรสเซอร์นี้เป็นอุปกรณ์ท่อทดสอบ และอุปกรณ์นี้ถูกใช้งานบ่อยครั้งในระหว่างการสตาร์ทและหยุดทำงาน และความถี่ในการสตาร์ทและหยุดทำงานของคอมเพรสเซอร์ก็ค่อนข้างสูง คอมเพรสเซอร์นี้ไม่มีระบบทำความร้อนอุณหภูมิน้ำมัน เมื่อเริ่มใช้งานเครื่องอัดไฮดรอลิกครั้งแรก อุณหภูมิของแรงดันน้ำมันต่ำเกินไปและความหนืดสูงเกินไปเนื่องจากสภาพอากาศ ซึ่งทำให้แรงดันน้ำมันไฮดรอลิกต่ำเกินไปและระบบน้ำมันไฮดรอลิกทำงานไม่ดี ในระหว่างการทำงาน ก๊าซอัดในคอมเพรสเซอร์จะทำให้ไดอะแฟรมเข้าใกล้แผ่นรูในทุกขั้นตอนการทำงาน และแรงดันของก๊าซจะทำให้ไดอะแฟรมกระแทกอย่างต่อเนื่อง ส่งผลให้รูนำน้ำมันเสียรูปบางส่วน และไดอะแฟรมจะฉีกขาดก่อนถึงอายุการใช้งานที่กำหนด

1.2 สภาพการทำงานของคอมเพรสเซอร์

ตามทฤษฎีความดันย่อยของแก๊ส แก๊สจะกลายเป็นของเหลวได้ง่ายภายใต้อุณหภูมิและความดันคงที่ขณะทำงาน ซึ่งจะทำให้แก๊สภายในคอมเพรสเซอร์กลายเป็นของเหลว และของเหลวจะกระทบกับไดอะแฟรมโลหะ ทำให้ไดอะแฟรมเสียหายก่อนกำหนด

1.3 วัสดุไดอะแฟรมคอมเพรสเซอร์

วัสดุที่ใช้ทำไดอะแฟรมของคอมเพรสเซอร์เป็นวัสดุที่ผ่านการบำบัดพิเศษและมีคุณสมบัติทางกลที่ดี ข้อเสียคือความต้านทานต่อการกัดกร่อนจะอ่อนกว่า อย่างไรก็ตาม ในขั้นตอนการผลิตท่อวงแหวนนำร่อง จะมีสารกัดกร่อนจำนวนเล็กน้อยที่ยังไม่ผ่านปฏิกิริยาเคมี และเข้าสู่ระบบการกู้คืนโดยไม่ผ่านการบำบัดรูปทรงพิเศษ ไดอะแฟรมของคอมเพรสเซอร์จึงประสบปัญหาเช่นเดียวกัน ในเวลานั้น เมื่อเลือกวัสดุสำหรับไดอะแฟรม ความหนาจึงถูกกำหนดไว้เพียงเท่านั้น0.3 มม.ดังนั้นกำลังรับแรงจึงค่อนข้างอ่อน

2. มาตรการเพื่อยืดอายุการใช้งานของไดอะแฟรมคอมเพรสเซอร์

อายุการใช้งานของไดอะแฟรมในคอมเพรสเซอร์แบบไดอะแฟรมมีความสำคัญมาก เมื่อประสิทธิภาพของคอมเพรสเซอร์เป็นไปตามมาตรฐาน ความน่าเชื่อถือของคอมเพรสเซอร์จะถูกตัดสินจากอายุการใช้งานของไดอะแฟรมโลหะ ปัจจัยที่อาจส่งผลต่ออายุการใช้งานของไดอะแฟรม ได้แก่ ลักษณะของก๊าซอัด ความเสถียรของน้ำมันไฮดรอลิก และวัสดุของไดอะแฟรม บทความนี้ได้วิเคราะห์สาเหตุของการชำรุดก่อนกำหนดของคอมเพรสเซอร์แบบไดอะแฟรม และได้พัฒนาแผนการปรับปรุงแก้ไข

2.1 เพิ่มระบบทำความร้อนด้วยไฟฟ้าสำหรับน้ำมันไฮดรอลิก

ถังน้ำมันของคอมเพรสเซอร์ต้องการไฟฟ้าเพื่อสร้างความร้อน และจำเป็นต้องพิจารณาว่าจะใช้การทำความร้อนด้วยน้ำมันหรือไม่ตามอุณหภูมิแวดล้อม ในฤดูหนาว เมื่ออุณหภูมิถึงจุดเยือกแข็งและต่ำกว่า 18 องศาเมื่ออุณหภูมิถึงระดับเซลเซียส น้ำมันไฮดรอลิกควรถูกทำให้ร้อนโดยอัตโนมัติด้วยไฟฟ้า เมื่ออุณหภูมิถึงระดับดังกล่าวสูงกว่า 60 องศาสวิตช์ทำความร้อนไฟฟ้าควรปิดโดยอัตโนมัติ และอุณหภูมิภายนอกควรคงที่ให้สอดคล้องกับอุณหภูมิความร้อนตลอดเวลา มาตรฐานนี้ใช้เพื่อป้องกันความเสียหายจากการกระแทกของไดอะแฟรมที่เกิดจากแรงดันน้ำมันต่ำและอุณหภูมิต่ำ

2.2 การปรับเงื่อนไขกระบวนการให้เหมาะสม

ควรปรับปรุงและเพิ่มประสิทธิภาพท่อวงจรนำร่องให้เหมาะสมกับสภาวะการทำงานของคอมเพรสเซอร์ โดยคำนึงถึงการทำงานที่เสถียรของระบบในขั้นตอนถัดไป อุณหภูมิขาออกของคอมเพรสเซอร์จะต้องเพิ่มขึ้น และความดันขาออกของคอมเพรสเซอร์จะต้องลดลงอย่างเหมาะสม เพื่อป้องกันผลกระทบจากเฟสของเหลวที่เกิดจากการหลอมเหลวของ n-hexane และยืดอายุการใช้งานของไดอะแฟรมโลหะ

2.3 การปรับปรุงรูปทรงของไดอะแฟรมโลหะ

ในการคัดเลือกวัสดุสำหรับแผ่นไดอะแฟรมโลหะใหม่ จำเป็นต้องเลือกวัสดุที่มีความเหนียวสูง ความแข็งแรงสูง และทนต่อการกัดกร่อนได้ดี นอกจากนี้ เทคโนโลยีการผลิตแผ่นไดอะแฟรมโลหะก็ควรได้รับการปรับปรุงด้วย

①เพื่อให้วัสดุมีความแข็งแรง ทนทานต่อการกัดกร่อน และมีความคงทนมากขึ้น ควรทำการบ่มวัสดุด้วยกระบวนการบ่มอายุ (aging)

②หลังจากประกอบเครื่องเสร็จแล้ว เพื่อลดแรงดันภายในแผ่นไดอะแฟรมโลหะให้เหลือน้อยที่สุด จำเป็นต้องขัดเงาทั้งสองด้านของแผ่นไดอะแฟรม

③เพื่อให้อายุการใช้งานของไดอะแฟรมยาวนานขึ้น จำเป็นต้องทาวัสดุป้องกันการกัดกร่อนที่ด้านข้างทั้งสองของส่วนกลางของไดอะแฟรม เพื่อป้องกันไม่ให้ไดอะแฟรมเสียดสีกันและทำให้เกิดการกัดกร่อน

④การเพิ่มความหนาของแผ่นไดอะแฟรมจะช่วยเพิ่มความแข็งแรงของแผ่นไดอะแฟรม และยืดอายุการใช้งานของแผ่นไดอะแฟรมให้ยาวนานขึ้น

สรุป จากกระบวนการทดสอบข้างต้น พบว่าไดอะแฟรมของคอมเพรสเซอร์ได้รับการปรับปรุงและสภาวะการทำงานได้รับการปรับให้เหมาะสมยิ่งขึ้น ในการใช้งานจริงของคอมเพรสเซอร์แบบไดอะแฟรม อายุการใช้งานของไดอะแฟรมโลหะจึงยาวนานขึ้น ซึ่งช่วยให้คอมเพรสเซอร์แบบไดอะแฟรมมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น